本發(fā)明屬于通信領(lǐng)域，尤其涉及一種支持任意符號(hào)率的調(diào)制器實(shí)現(xiàn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代通信系統(tǒng)系統(tǒng)中，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，經(jīng)常要求傳輸信號(hào)的速率可變，尤其在衛(wèi)星通信領(lǐng)域，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景要求改變系統(tǒng)的采用不同的符號(hào)率進(jìn)行信號(hào)傳輸，甚至是支持任意符號(hào)率的。

對(duì)可變符號(hào)率傳輸系統(tǒng)的調(diào)制器，傳統(tǒng)方法通常采用以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)：第一種方法：根據(jù)實(shí)際的傳輸速率，采用重新配置時(shí)鐘芯片改變DAC工作時(shí)鐘。例如專利CN104539262公開(kāi)了一種連續(xù)可變速率的數(shù)字成型濾波處理方法，該方法的步驟包括：(1)由數(shù)字NCO產(chǎn)生1倍數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)A1和N倍數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)AN；(2)按照所述數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)A1對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行接收；(3)利用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)AN對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行N倍補(bǔ)零插值；(4)采用數(shù)字成型濾波器插值后信號(hào)進(jìn)行濾波處理；(5)對(duì)成型濾波后的信號(hào)進(jìn)行變采樣率的插值濾波處理。該方法當(dāng)符號(hào)率范圍變換范圍很寬時(shí)，將受硬件平臺(tái)限制而無(wú)法滿足設(shè)計(jì)需求。

第二種方法：DAC采用固定時(shí)鐘頻率工作，根據(jù)不同的符號(hào)率采用不同級(jí)數(shù)FIR插值濾波器實(shí)現(xiàn)低速率到高速率的濾波器。例如中國(guó)專利CN105450310A公開(kāi)了一種可變符號(hào)速率的GMSK信號(hào)發(fā)生器，包括控制單元、信息處理模塊、預(yù)編碼模塊、成形濾波模塊、多級(jí)內(nèi)插模塊、增益補(bǔ)償模塊、MSK調(diào)制模塊、Farrow濾波模塊、載波調(diào)制模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換D/A模塊，其特征在于：控制單元對(duì)符號(hào)速率Rc、是否預(yù)編碼以及注入數(shù)據(jù)內(nèi)容參數(shù)進(jìn)行配置并下發(fā)各個(gè)功能模塊；信息處理模塊和預(yù)編碼模塊根據(jù)控制單元下發(fā)調(diào)制參數(shù)，將生成的信息數(shù)據(jù)送入成形濾波模塊進(jìn)行基帶成形處理；成形濾波之后信號(hào)的不同符號(hào)速率通過(guò)多級(jí)內(nèi)插模塊進(jìn)行多級(jí)內(nèi)插，增益補(bǔ)償模塊將多級(jí)內(nèi)插模塊輸出信號(hào)根據(jù)選擇的內(nèi)插級(jí)數(shù)進(jìn)行增益補(bǔ)償和低通濾波；MSK調(diào)制模塊將經(jīng)過(guò)成形濾波模塊輸出信號(hào)進(jìn)行積分累加，輸出相位值，將依據(jù)相位值查ROM表獲得相互正交的I、Q基帶信號(hào)送入Farrow濾波模塊進(jìn)行符號(hào)速率到采樣速率的分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換；載波調(diào)制模塊將經(jīng)過(guò)Farrow濾波處理后的I、Q兩路基帶信號(hào)，分別與載波通過(guò)直接數(shù)字頻率合成器DDS產(chǎn)生的余弦分量cos[WC(n)]、正弦分量sin[WC(n)]相乘后再相加，輸出高斯最小頻移鍵控GMSK調(diào)制信號(hào)，其中，Wc為載波角頻率，n為時(shí)間分量。這種方法僅能夠?qū)崿F(xiàn)與各級(jí)FIR插值倍數(shù)相關(guān)的幾種符號(hào)率傳輸，具有較大的局限性，同時(shí)隨著符號(hào)率的多變性，對(duì)于濾波器的技術(shù)和資源的消耗也提出了很大的挑戰(zhàn)。

第三種方法：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編輯邏輯門陣列(FPGA)內(nèi)置的重配時(shí)鐘模塊，生成系統(tǒng)所需要的不同的符號(hào)率時(shí)鐘，配置插值濾波器，實(shí)現(xiàn)不同符號(hào)率到固定輸出采樣率的轉(zhuǎn)換。CN201130945公開(kāi)了一種可變速率調(diào)制解調(diào)的裝置，由A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器、DDS、單片機(jī)、FPGA、DSP器件組成，DDS產(chǎn)生所需要的時(shí)鐘頻率輸出連接FPGA，調(diào)制輸出接口控制的單片機(jī)還連接FPGA，F(xiàn)PGA與DSP器件的數(shù)據(jù)接口互相連接，編碼、成形濾波、匹配濾波、符號(hào)定時(shí)、頻偏估計(jì)、Viterbi譯碼、RS譯碼器數(shù)字處理功能由FPGA和DSP完成；A/D轉(zhuǎn)換器及D/A轉(zhuǎn)換器均連接FPGA的輸入及輸出接口。這種方法需要專門的時(shí)鐘配置管理模塊，并且IP核實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘生成，通常使得設(shè)計(jì)范圍受限，具有較大的局限性；或采用外部配置時(shí)鐘芯片替代內(nèi)部時(shí)鐘生成IP，但需要增加額外的硬件成本，并且其符號(hào)率的可配置分辨率一般很難達(dá)到很高的精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明第一方面在于提供了一種高精度、采用單一工作時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)可任意符號(hào)率的信號(hào)到DAC固定采樣率的轉(zhuǎn)換的裝置及方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種支持任意符號(hào)率的調(diào)制器裝置，包括接口適配器、信道編碼模塊、物理組幀調(diào)制模塊、任意倍數(shù)插值器和DAC接口；

所述接口適配器接收外部通用并行接口數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換為前向編碼模塊所需的編碼信息格式；所述信道編碼模塊將前向編碼模塊所需的編碼信息轉(zhuǎn)換為編碼數(shù)據(jù)后送至物理組幀調(diào)制模塊；所述物理組幀調(diào)制模塊將編碼數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)編碼比特流的映射調(diào)制和物理幀組幀以及匹配濾波；

所述任意倍數(shù)插值器將匹配濾波后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DAC固定采樣率的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述任意倍數(shù)插值器由任意倍數(shù)插值Farrow濾波器、CIC插值濾波器級(jí)聯(lián)組成。

進(jìn)一步的，匹配濾波后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)所述任意倍數(shù)插值濾波器得到目標(biāo)采樣率為DAC接口采樣率/M,M為整數(shù)，經(jīng)過(guò)M倍CIC插值濾波器得到DAC接口固定采樣率數(shù)據(jù)作為調(diào)制器輸出。

優(yōu)選的，所述信道編碼模塊對(duì)編碼數(shù)據(jù)采用乒乓結(jié)構(gòu)將,將1個(gè)2物理幀的編碼數(shù)據(jù)拼接成一個(gè)完整的存儲(chǔ)單元。

優(yōu)選的，所述信道編碼模塊包括流控狀態(tài)機(jī)，所述流控狀態(tài)機(jī)控制前級(jí)的適配器模塊發(fā)送數(shù)據(jù)幀和后級(jí)的Farrow濾波器往本模塊取數(shù)。

優(yōu)選的，所述任意倍數(shù)插值Farrow濾波器器由n個(gè)FIR濾波器組成，濾波器輸出結(jié)果和一個(gè)與SR_X、SR_Y相關(guān)的u序列實(shí)數(shù)乘加運(yùn)算得到插值輸出；各個(gè)FIR濾波器組的系數(shù)由具體插值擬合算法確定，其中n≥3，SR_X為輸入X序列的采樣率，SR_Y為輸出Y序列的采樣率。

進(jìn)一步的，所述FIR濾波器組的系數(shù)的插值擬合算法為：

Y(n)＝y(tǒng)0·u³+y1·u²+y2·u+y3＝((u·y0+y1)·u+y2)·u+y3。

其中u的定義為：X序列和Y序列每一個(gè)樣點(diǎn)的等距離間隔分別為：T_X＝1/SR_X和T_Y＝1/SR_Y；0≤u<T_X，且初始u(0)＝0；當(dāng)u(i)+Ty<Tx,u(i+1)＝u(i)+Ty；當(dāng)u(i)+Ty≥Tx,u(i+1)＝u(i)+Ty-Tx。

本發(fā)明的第二方面提供了實(shí)施第一方面提供的支持任意符號(hào)率的調(diào)制器裝置的方法。具體包括以下步驟：

(1)外部的通用并行接口數(shù)據(jù)送至適配器模塊，接口適配模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為前向編碼模塊所需的編碼信息格式；

(2)編碼信息經(jīng)過(guò)信道編碼模塊得到編碼數(shù)據(jù)送至物理組幀調(diào)制模塊實(shí)現(xiàn)編碼比特流的映射調(diào)制和物理幀組幀以及匹配濾波；

(3)匹配濾波器后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)任意倍數(shù)插值濾波器得到目標(biāo)采樣率為DAC接口采樣率/M，經(jīng)過(guò)M倍CIC插值濾波器得到DAC接口固定采樣率數(shù)據(jù)作為調(diào)制器輸出。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)的具體過(guò)程為：

(2a)、當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到當(dāng)前幀編碼數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)配置參數(shù)，生成物理幀頭數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)于物理幀頭緩沖區(qū)。

(2b)、在生成物理幀頭輸入的同時(shí)，系統(tǒng)控制第一幀編碼數(shù)據(jù)至編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1，寫完成后，將寫開(kāi)關(guān)切換到緩沖區(qū)2并產(chǎn)生適配器數(shù)據(jù)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制前級(jí)的適配器模塊發(fā)送第2幀數(shù)據(jù)；

(2c)、當(dāng)?shù)?幀數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信道編碼后，對(duì)第2個(gè)緩沖取執(zhí)行寫操作時(shí)，此時(shí)Farrow濾波器工作就緒指示值有效，F(xiàn)arrow濾波器開(kāi)始工作后，輸出樣點(diǎn)輸入請(qǐng)求信號(hào)，根據(jù)樣點(diǎn)輸入請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生讀地址，根據(jù)物理幀格式定義和順序編排，依次讀取物理幀頭緩沖區(qū)的物理幀頭數(shù)據(jù)、編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，直到將編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1讀完，當(dāng)讀完，再次讀取第二個(gè)數(shù)據(jù)的物理幀頭，并切換到編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)2。由于設(shè)計(jì)保證，設(shè)定寫速度遠(yuǎn)大于讀取的數(shù)據(jù)；

(2d)、當(dāng)?shù)?幀數(shù)據(jù)寫完成，將寫開(kāi)關(guān)切換到緩沖區(qū)1，當(dāng)讀緩沖區(qū)1操作完成時(shí)，再次產(chǎn)生適配器數(shù)據(jù)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，通知適配器發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，所述物理幀數(shù)據(jù)設(shè)有一定的時(shí)延，實(shí)現(xiàn)IQ數(shù)據(jù)和物理幀頭的對(duì)齊組合。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

(3a)、計(jì)算CIC插值濾波器的插值倍數(shù)M，進(jìn)一步確定Farrow濾波器的輸出目標(biāo)采樣率。

(3b)、將輸入符號(hào)率分為M個(gè)區(qū)間，根據(jù)符號(hào)率所處的區(qū)間，確定CIC的插值倍數(shù)M；M的計(jì)算公式為：

(3c)、在獲得M值后，計(jì)算Ty＝M/f_DAC，Tx＝N/SR，將Tx，Ty輸出給Farrow濾波器，計(jì)算u值，并控制濾波器的輸出和樣點(diǎn)輸入，實(shí)現(xiàn)采樣率的變換，M值送給后級(jí)的CIC插值濾波器，配合Farrow濾波器，達(dá)到任意符號(hào)率的輸入經(jīng)過(guò)兩級(jí)插值均能夠得到固定的采樣率輸出。

本發(fā)明的有益效果是：

1、為提升任意倍數(shù)插值濾波器的性能，采用小數(shù)倍插值與CIC插值濾波級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)采樣率轉(zhuǎn)換，將任意倍數(shù)插值濾波器限定的插值倍數(shù)在R＝1～2之間的小數(shù)，結(jié)合后級(jí)CIC整數(shù)倍插值濾波器實(shí)現(xiàn)高倍的插值；級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)保證了任意倍數(shù)插值的擬合效果，解決了直接采用單級(jí)Farrow結(jié)構(gòu)濾波器實(shí)現(xiàn)高倍插值時(shí)的信號(hào)失真問(wèn)題。

2、僅對(duì)編碼數(shù)據(jù)采用乒乓緩沖結(jié)構(gòu)，有效解決了長(zhǎng)碼(信息量很長(zhǎng)的比特流作為完整的一幀)編碼信息量過(guò)大導(dǎo)致存儲(chǔ)資源消耗過(guò)大問(wèn)題；傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通常完成物理組幀和IQ映射后再對(duì)完整的一幀數(shù)據(jù)(包括除編碼數(shù)據(jù)外的其余開(kāi)銷)進(jìn)行存儲(chǔ)，而映射后的IQ數(shù)據(jù)需要進(jìn)行Nbit量化，存儲(chǔ)量量為比特存儲(chǔ)的N倍)。

3、本發(fā)明以任意倍插值濾波器的輸入采樣指示信號(hào)為基準(zhǔn)點(diǎn)，采用的閉環(huán)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量的逐級(jí)控制，優(yōu)于傳統(tǒng)方法預(yù)先根據(jù)設(shè)定采樣率和提前計(jì)算各級(jí)流量產(chǎn)生控制信號(hào)的方法，進(jìn)而對(duì)物理幀進(jìn)行拼接的方法。

4、本發(fā)明以任意倍數(shù)插值Farrow濾波器為核心，整個(gè)調(diào)制器采用單一工作時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)可任意符號(hào)率的信號(hào)到DAC固定采樣率的轉(zhuǎn)換，并具有精度高達(dá)1Hz的符號(hào)率調(diào)整精度，減小硬件成本的同時(shí)，達(dá)到了很好的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖3為本發(fā)明的小數(shù)倍插值濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的Farrow結(jié)構(gòu)三階濾波器系數(shù)矩陣表示圖；

圖5為本發(fā)明的u的定義圖；

圖6為本發(fā)明的符號(hào)率區(qū)間劃分示意圖；

圖7為本發(fā)明的物理幀結(jié)構(gòu)和物理組幀實(shí)現(xiàn)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明所提出的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。

如圖1和圖2所示，一種支持任意符號(hào)率的調(diào)制器裝置，包括接口適配器、信道編碼模塊、物理組幀調(diào)制模塊、任意倍數(shù)插值器和DAC接口；所述接口適配器接收外部通用并行接口數(shù)據(jù)，并將轉(zhuǎn)換為前向編碼模塊所需的編碼信息格式；所述信道編碼模塊將前向編碼模塊所需的編碼信息轉(zhuǎn)換為編碼數(shù)據(jù)后送至物理組幀調(diào)制模塊；所述物理組幀調(diào)制模塊將編碼數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)編碼比特流的映射調(diào)制和物理幀組幀以及匹配濾波；

所述任意倍數(shù)插值器將匹配濾波器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為DAC固定采樣率的數(shù)據(jù)。

所述任意倍數(shù)插值器由任意倍數(shù)插值Farrow濾波器、CIC插值濾波器級(jí)聯(lián)組成。

匹配濾波后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)所述任意倍數(shù)插值濾波器得到目標(biāo)采樣率為DAC接口采樣率/M,M為整數(shù)，經(jīng)過(guò)M倍CIC插值濾波器得到DAC接口固定采樣率數(shù)據(jù)作為調(diào)制器輸出。

如圖3和圖4所示，任意倍數(shù)插值Farrow濾波器通用結(jié)構(gòu)：假設(shè)輸入序列X(k)的采樣率為SR_X，輸出Y(n)序列采樣率為SR_Y。Farrow結(jié)構(gòu)的濾波器由n個(gè)FIR濾波器組成，濾波器輸出結(jié)果和一個(gè)與一個(gè)與SR_X、SR_Y相關(guān)的u序列實(shí)數(shù)乘加運(yùn)算得到插值輸出。各個(gè)濾波器組的系數(shù)由具體插值擬合算法確定。

在工程實(shí)踐中，對(duì)濾波器性能和復(fù)雜度進(jìn)行折中，通常取三階Farrow濾波器結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)4組濾波器系數(shù)，對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)可以用圖4中的矩陣形式表示每一列系數(shù)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的FIR濾波器。假設(shè)C0濾波器輸出的結(jié)果為y0序列，C1濾波器輸出結(jié)果為y1序列，C2濾波器輸出結(jié)果為y2序列，C3濾波器對(duì)應(yīng)輸出結(jié)果為y3序列。那么Y(n)輸出結(jié)果如下式表示：實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)避免了高冪次運(yùn)算，節(jié)約了乘法硬件開(kāi)銷。

Y(n)＝y(tǒng)0·u³+y1·u²+y2·u+y3＝((u·y0+y1)·u+y2)·u+y3

如圖5所示，為進(jìn)一步說(shuō)明輸出序列Y(n)，其中u的概念為：假設(shè)X序列的采樣率為SR_X，Y序列的采樣率為SR_Y，則X序列和Y序列每一個(gè)樣點(diǎn)的等距離間隔分別為：T_X＝1/SR_X和T_Y＝1/SR_Y。其中，0≤u<Tx，u的定義為：當(dāng)前Y樣點(diǎn)值左側(cè)最近的X樣點(diǎn)的時(shí)間距離。

初始化狀態(tài)，u(0)＝0，輸入X(0)；當(dāng)u(i)+Ty＜Tx，則保持當(dāng)前濾波器輸出值，將u(i+1)和y0、y1、y2和y3當(dāng)前值帶入Y(n)計(jì)算公式，得到新的Y(i)值；當(dāng)u(i)+Ty≥Tx時(shí)，輸入一個(gè)新的X樣點(diǎn)，新樣點(diǎn)移入濾波器后得到新的y0，y1，y2，y3，帶入Y(n)的計(jì)算公式得到新的Y(n)值，上述為u序列的定義、產(chǎn)生過(guò)程、以及由u值的判斷條件決定是否輸入新的樣點(diǎn)值，每次滿足條件u(i)+Ty≥Tx則產(chǎn)生一個(gè)數(shù)據(jù)輸入請(qǐng)求。

理論上只需要確定Tx和Ty就可以實(shí)現(xiàn)任意采樣率的變換，當(dāng)插值倍數(shù)R過(guò)大并且X的的周期樣點(diǎn)數(shù)較少時(shí)，直接采樣高倍插值濾波，F(xiàn)arrow濾波器插值出來(lái)的效果達(dá)不到理想的效果，甚至?xí)鹦盘?hào)的嚴(yán)重失真。因此，本發(fā)明采用限制插值倍數(shù)R范圍的Farrow濾波和CIC濾波器整數(shù)倍濾波器相結(jié)合的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)后級(jí)的采樣率變換。

由于DAC采用固定的采樣率f_DAC輸出，若設(shè)定符號(hào)率為SR，匹配濾波器插值點(diǎn)數(shù)為N，F(xiàn)arrow濾波器插值前的X序列采樣率SR_X＝N·SR，經(jīng)過(guò)Farrow插值濾波器后的采樣率SR_Y。

在上述條件下，考慮對(duì)Farrow濾波器的計(jì)算參數(shù)：首先需要計(jì)算CIC插值濾波器的插值倍數(shù)M，進(jìn)一步確定Farrow濾波器的輸出目標(biāo)采樣率。由于Farrow濾波器限定插值倍數(shù)為1～2倍，因此可以通過(guò)對(duì)輸入符號(hào)率分為M個(gè)區(qū)間，根據(jù)符號(hào)率所處的區(qū)間，確定CIC的插值倍數(shù)M。M的計(jì)算公式如下，計(jì)算結(jié)果往上取整即CIC插值倍數(shù)。

如圖6所示，檢測(cè)符號(hào)率在特定的區(qū)間內(nèi)則輸出對(duì)應(yīng)的M值，當(dāng)fdac/N/2<SR≤fdac/N/1，M取1，當(dāng)fdac/N/3<SR≤fdac/N/2，M取1。以此類推，注意范圍是一個(gè)左開(kāi)右閉區(qū)間。

假設(shè)DAC接口速率為64Msps，輸入的符號(hào)率為6.5Msps，匹配濾波插值樣點(diǎn)數(shù)為4，則(64M/4)/3<6.5M≤(64M/4)/2，說(shuō)明該符號(hào)率在區(qū)間((64M/4)/3，(64M/4)/2]內(nèi)，對(duì)照區(qū)間圖，CIC插值倍數(shù)取值M＝2。

在獲得M值后，計(jì)算Ty＝M/f_DAC，Tx＝N/SR，然后將Tx，Ty輸出給Farrow濾波器，用于計(jì)算u值，并控制濾波器的輸出和樣點(diǎn)輸入，實(shí)現(xiàn)采樣率的變換，M值送給后級(jí)的CIC插值濾波器，配合Farrow濾波器，達(dá)到任意符號(hào)率的輸入經(jīng)過(guò)兩級(jí)插值均能夠得到固定的采樣率輸出。

結(jié)合圖1與圖7，對(duì)物理組幀調(diào)制模塊內(nèi)采用乒乓緩沖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)幀數(shù)據(jù)的信息流控制進(jìn)行說(shuō)明。物理組幀調(diào)制模塊將信道編碼后的數(shù)據(jù)按照物理幀定義的格式，將數(shù)據(jù)按特有的調(diào)制方式(QPSK/8PSK/16APSK/32APSK)將編碼數(shù)據(jù)映射為IQ信號(hào)，并插入物理幀需要的一些額外信息(如導(dǎo)頻信號(hào))。DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的物理幀數(shù)據(jù)位置是確定的，只需要根據(jù)Farrow濾波器輸出的指示信號(hào)，按照標(biāo)準(zhǔn)定義的格式，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存取RAM中的數(shù)據(jù)和拼接數(shù)據(jù)即可。數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以1個(gè)2物理幀的編碼數(shù)據(jù)為一個(gè)完整的存儲(chǔ)單元，物理組幀調(diào)試模塊結(jié)構(gòu)示具體工作流程描述如下：

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到當(dāng)前幀編碼數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)配置參數(shù)，生成物理幀頭數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)于物理幀頭緩沖區(qū)。

在生成物理幀頭輸入的同時(shí)，系統(tǒng)控制第一幀編碼數(shù)據(jù)至編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1，寫完成后，將寫開(kāi)關(guān)切換到緩沖區(qū)2并產(chǎn)生適配器數(shù)據(jù)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，控制前級(jí)的適配器模塊發(fā)送第2幀數(shù)據(jù)；

當(dāng)?shù)?幀數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信道編碼后，對(duì)第2個(gè)緩沖取執(zhí)行寫操作時(shí)，此時(shí)Farrow濾波器工作就緒指示值有效，F(xiàn)arrow濾波器開(kāi)始工作后，輸出樣點(diǎn)輸入請(qǐng)求信號(hào)，根據(jù)樣點(diǎn)輸入請(qǐng)求信號(hào)產(chǎn)生讀地址，根據(jù)物理幀格式定義和順序編排，依次讀取物理幀頭緩沖區(qū)的物理幀頭數(shù)據(jù)、編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)、導(dǎo)頻數(shù)據(jù)，直到將編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)1讀完，當(dāng)讀完，再次讀取第二個(gè)數(shù)據(jù)的物理幀頭，并切換到編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)2。由于設(shè)計(jì)保證，設(shè)定寫速度遠(yuǎn)大于讀取的數(shù)據(jù)。

當(dāng)?shù)?幀數(shù)據(jù)寫完成，將寫開(kāi)關(guān)切換到緩沖區(qū)1，當(dāng)讀緩沖區(qū)1操作完成時(shí)，再次產(chǎn)生適配器數(shù)據(jù)發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，通知適配器發(fā)送下一幀數(shù)據(jù)。

按照上述步驟輪詢，讀取當(dāng)前緩沖區(qū)完成時(shí)，另一個(gè)緩沖區(qū)總是提前準(zhǔn)備好下一幀數(shù)據(jù)，保證信號(hào)的連續(xù)處理。本發(fā)明利用了邏輯設(shè)計(jì)的定時(shí)延特性，數(shù)據(jù)每經(jīng)過(guò)一個(gè)工作模塊會(huì)產(chǎn)生固定的時(shí)延，由于讀取物理幀頭和編碼數(shù)據(jù)緩沖區(qū)均用的同一時(shí)間基準(zhǔn)，而IQ數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)的處理流程較多，因此需要對(duì)物理幀數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的時(shí)延，才能夠?qū)崿F(xiàn)IQ數(shù)據(jù)和物理幀頭的對(duì)齊組合。組合后的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)匹配濾波實(shí)現(xiàn)N倍插值，輸出給Farrow濾波器。

整個(gè)調(diào)制器具體工作過(guò)程如下：當(dāng)接口適配器發(fā)送第一幀數(shù)據(jù)作為起始條件，經(jīng)過(guò)信道編碼，后送至物理組幀調(diào)制模塊，該模塊中的流控狀態(tài)機(jī)起到承前啟后的效果，及控制后級(jí)Farrow濾波器的往本模塊取數(shù)，同時(shí)也控制前級(jí)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)控制。在任意速率轉(zhuǎn)換方面采用了兩級(jí)濾波級(jí)聯(lián)的方式完成，保證信號(hào)效果。

根據(jù)上述說(shuō)明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。